摘要：深部条带固体充填开采可以有效控制地表移动和变形,是解决高潜水位平原矿区建筑物下压煤开采的有效途径。宽条带状充填体和煤柱形成的复合承载体直接支撑控制上覆岩层变形,其变形特征和稳定性是控制地表变形的关键因素;同时,由于深部开采条件下采动应力水平的急剧增加,复合承载体中煤柱的破坏失稳可能诱发顶板突发性移动造成的矿压安全事故。为此,本文结合平顶山十二矿深部密实矸石充填开采地质采矿条件,采用离散-连续耦合数值模拟方法对深部带状充填开采复合承载体的应力承载和破坏特征进行了试验研究,在此基础上采用极限平衡法建立了复合承载体中煤柱破坏的力学模型,得到了煤柱破坏与复合承载体中充填体承压均值和煤柱承压极值相对覆岩自重应力的应力集中系数k0,k1的关系;采用数值模拟方法分析了充填体孔隙率和充填面宽度对应力集中系数k0,k1的影响,对实际工程煤柱留设和充填参数设计提供理论和设计依据。

摘要：煤炭地下气化是我国先进能源领域重要的研究方向之一,也是我国煤炭资源“流态化”开采技术体系的重要组成部分。目前已完成的煤炭地下气化工业性实验由于实验规模较小没有引起显著的裂隙发育和明显的地表沉降发生。但随着煤炭地下气化实验规模的扩大及推广应用,如何面向不同地质条件进行地下气化生产设计控制裂隙发育及地表沉降是目前亟待解决的瓶颈问题,极大的限制了煤炭地下气化的选址及规模化生产。为了解决这个难题,利用数值模拟方法研究了无井式煤炭地下气化岩层与地表移动规律以及导水裂隙发育高度与气化炉参数的关系,同时利用理论方法提出了“双曲线”型焦化隔离煤柱稳定性评价方法。研究得出:①无井式煤炭地下气化岩层和地表移动曲线与常规条带开采岩层和地表移动曲线形态相似,可参考条带开采地表沉陷预测方法进行无井式煤炭地下气化岩层和地表沉陷计算,但预测参数需修正;②“双曲线”型煤柱评价可分为弯曲和矩形两部分进行,并在此基础上建立了“双曲线”型煤柱稳定性评价方法,可为不同地质条件下地下气化生产设计提供技术支撑;③无井式煤炭地下气化引起的导水裂隙发育高度与气化炉参数直接相关。当气化炉高度一定且隔离煤柱稳定时,气化炉宽度与导水裂隙发育高度呈线性正相关;当气化炉宽度和隔离煤柱宽度一定时,气化炉高度与导水裂隙发育高度也呈线性正相关,故在覆岩含水层下进行地下气化生产时,要兼顾导水裂隙与气化炉参数的关系。

摘要：采用超高水材料开放式充填技术的关键是保持顶板的完整性,将充填工作面分别简化为四边固支板、三边固支一边简支板、两边固支两边简支板、一边固支三边简支板和四边简支板5种边界支撑的弹性板,并基于虚功原理推导了弹性地基板以及四边受水平压力作用时弹性板挠度和弯矩的表达式,分析研究了板最大弯矩与推进距离的关系,为超高水材料开放式充填开采工作面开采宽度及工作面的布设方式设计提供依据。根据现场实测数据分析,对理论模型进行了验证。

摘要：煤炭资源开发战略加速西移,迫使西北矿区土地损伤迅速加剧。传统的矿区土地监测手段难以实现全空间覆盖的土地损伤诊断,该研究以乌海矿区为研究对象,采用Landsat TM/OLI影像和Sentinel-1A影像,利用3S、合成孔径雷达干涉测量(InSAR)技术,通过提取植被损伤指数、地表形变指数和土地覆被类型等关键参数,以土地结构损伤函数与土地功能损伤函数为主体构建矿区土地损伤测度模型。结果表明:矿区土地损伤在空间分布上呈现以开采工作面为中心向四周辐射衰减特征,土地损伤值为4.5～8.0的高损伤区面积为42.36 km^2,占总面积的2.68%;中损伤区面积为544.21 km^2,占比为34.43%;非损伤区面积为994.02 km^2,占比为62.89%。损伤测度结果有助于矿区环境修复精细化设计,为乌海矿区土地整治与修复提供决策参考。

摘要：为达到在有限排土场范围内多增复垦面积、多排土的目的,在其他影响因素都达到最优的情况下,以排土场复垦面积和排土容积为排土场优化设计的评价指标,进一步调整排土场的几何参数,使排土场设计模式更优。通过构建排土场表面积计算和排土容积计算的方法,分析排土场的几何参数与评价指标之间的关系,保证边坡稳定性的情况下,利用三维空间模型的特性,多次在二维场里进行网格划分,得出的排土场优化设计的几何参数,作为排土场设计的最优几何模型。以平庄煤业集团元宝山露天矿3号排土场为实例验证,结果表明对该排土场的优化设计达到预期效果。

摘要：精准、自动化的耕地非农化监测对严守耕地红线和保障社会经济的可持续发展具有重要意义。为精准监测建筑物和大棚房非法占用耕地现象并及时预警,本文提出了一种先验知识引导深度学习的耕地非农化监测方法。首先,根据“三调”数据库获取耕地的矢量范围和类别属性等先验知识;其次,利用前时相耕地矢量数据对后时相高分辨率遥感影像进行地块级分割,实现检测区域的快速定位;接着,使用本文设计的融入先验知识的潜在非农化图斑提取网络模型(SRAM-SegFormer)对潜在非农化图斑进行获取;最后,对提取结果进行镶嵌、重分类、叠加等后处理操作得到最终的耕地非农化监测结果。以徐州市沛县为研究区,对比分析常用的语义分割网络模型Deeplabv3+、PSPNet、U-Net、HRNet、SegFormer和本文设计的SRAM-SegFormer提取潜在非农化图斑的能力。实验结果表明:Deeplabv3+和PSPNet对复杂区域易出现漏检和误检现象;U-Net容易漏检大尺度的建筑物;HRNet提取的非农化图斑边界不规则;SegFormer对小尺度的建筑物和房提取能力较差,提取密集区域的建筑物和大棚房易出现粘连现象;SRAM-SegFormer提取的效果最佳,特别是针对小尺度的建筑物和大棚房的提取,在平均像素准确率(MPA)、平均交并比(MIoU)和总体精度(OA)上均取得了最高精度,分别为84.30%、73.76%和97.91%。因此,本文提出的方法能够更加高效、自动化的实现耕地非农化监测。

摘要：总结了矸石直接充填采煤的技术框架,系统地介绍了综采矸石充填技术、普采矸石充填技术和掘巷充填技术的充填开采系统布置、关键设备及充填开采工艺;研发了矸石直接充填采煤技术中矸石自地表向井下运输的大垂深投料系统,并对其进行了优化设计;以综采矸石充填技术为例,分析矸石直接充填开采矿压规律的等价采高模型,得到了充填综采采场所需支护强度,以及充填综采与传统综采支护强度修正系数η,并对充填开采后的地表沉陷进行了预计和实测分析,得出了充填开采较传统综采采场矿压显现减弱、地表变形等级仅为轻微的结论;从实现煤炭资源绿色开采应重视的基础科学研究、重点技术攻关等方面对今后矸石(固体废物)直接充填采煤技术相关研究进行了展望.

摘要：基于矿区资源环境数据库的一般要求,在分析了矿区资源环境数据来源和特点的基础上,介绍了以ArcSDE和SQL Server 2000为平台的矿区资源环境数据库架构体系和技术思路,并详细阐述了矿区资源环境数据的分类和编码、数据库的逻辑设计和存储设计。最后以平顶山矿区为例创建了资源环境数据库。

摘要：针对地面LiDAR(light detection and ranging)技术在三维数据采集过程中无法体现人的主观判别能力、采样数据存在大量冗余的问题,提出了一种基于曲率极值与最小生成树准则的LiDAR点云特征提取算法.通过二次曲面拟合实现对原始采样曲面的模拟与表达,估算采样表面的几何微分属性,分别基于平均曲率比较法、曲率极值法来实现特征点的初选与精选;设计并实现了一种基于最小生成树准则的特征点拓扑邻接关系的确定方法以及相应的最小生成树裁减算法,在确定特征点拓扑邻接关系的同时,依据裁减算法实现了采样地理实体表面特征的精确提取.实验证明,算法是可行、有效的,利用算法提取了LiDAR点云的特征之后,有效地增强了点云数据的表达能力,弥补了地面LiDAR技术在数据采集过程中无法体现人的主观判别能力的不足;借助于算法提取的采样地理实体表面特征来指导和约束点云数据简化过程,可在有效保留原始采样曲面重要特征的同时实现点云数据的大幅度精简.

摘要：在分析现有WebGPS(Web Global Positioning System)车辆监控系统解决方案及其特点的基础上,针对现有WebGPS车辆监控系统响应速度慢、客户端需安装插件、客户端屏幕刷新出现白屏、客户体验差等缺点,提出了基于Ajax技术的WebGPS车辆监控系统解决方案,并在ArcIMS平台上开发了该系统,同时为了提高网络环境下GPS车辆监控系统的安全性,采用VPN的方式来实现系统。